JP3092993B2 - 吸収冷凍機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷媒を蒸発する蒸発器
の下部に前記冷媒を溜める冷媒溜部を設け、前記蒸発器
で蒸発された冷媒蒸気を腐食抑制剤を含有した吸収液に
吸収する吸収器内に冷却用流体を通流する冷却用パイプ
を設置し、前記冷媒溜部の前記冷媒を前記蒸発器に供給
する冷媒供給路と、前記吸収器で前記冷媒蒸気を吸収し
た前記吸収液を再生器に供給する第１吸収液供給路と、
前記再生器で再生した前記吸収液を前記吸収器に供給す
る第２吸収液供給路とを設け、前記第１吸収液供給路を
通流する前記吸収液と前記第２吸収液供給路を通流する
前記吸収液との間で熱交換する第１熱交換部を設けた吸
収冷凍機に関する。

【０００２】

【従来の技術】かかる吸収冷凍機は、例えば、吸収液と
して臭化リチウム溶液を使用するが、この臭化リチウム
は腐食性が強いため、吸収液がその接触する箇所を腐食
するのを防止するために、吸収液に腐食抑制剤を含有さ
せて使用している。そして、その腐食抑制剤を含有した
吸収液を、概ね、再生器、第２吸収液供給路（第１熱交
換部を経由）、吸収器、第１吸収液供給路（第１熱交換
部を経由）を循環する循環サイクルを循環させて、すな
わち、再生器で再生した吸収液を第２吸収液供給路を通
流させるとともに、その途中の第１熱交換部で第１吸収
液供給路を通流する吸収液と熱交換させて冷却した後吸
収器に供給し、その吸収器において蒸発器で発生した冷
媒蒸気を吸収させ、その冷媒を吸収した吸収液を第１吸
収液供給路を通流させるとともに、その途中の第１熱交
換部で第２吸収液供給路を通流する吸収液と熱交換させ
て加熱した後再生器に供給し、再生器においてその冷媒
を吸収した吸収液を冷媒を分離して再生する、というよ
うにして吸収冷凍機を運転している。前述の如く吸収冷
凍機を運転した後、運転を停止すると、吸収液の温度が
低下することにより吸収液中の臭化リチウムが再結晶す
るので、その臭化リチウムの再結晶を防止するため、従
来はかかる吸収冷凍機において、運転停止に引き続い
て、蒸発器下部の冷媒溜部に溜まっている冷媒を吸収器
の下部に流すという希釈運転を所定時間実施し、吸収液
を冷媒で希釈して吸収液の濃度を低下させて臭化リチウ
ムの再結晶を防止していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記腐食抑制剤として
は、従来は、たとえば、クロム酸リチウムの様なクロム
酸塩が用いられていたが、最近では公害面で問題のない
モリブデン酸塩（たとえばモリブデン酸リチウム）が用
いられることが多くなっている。モリブデン酸塩は、冷
媒としての水に対する溶解性は高いが、吸収液としての
臭化リチウム溶液に対する溶解性は、高々腐食を抑制す
るために最低必要な濃度程度である。従って、かかる吸
収冷凍機では、一般に、腐食抑制剤としてのモリブデン
酸塩を含有した吸収液を上記の如き循環サイクルで循環
させて運転していると、吸収冷凍機の構成部材とモリブ
デン酸塩が運転中に化学反応を起こし、該冷凍機を長時
間運転すると機内のモリブデン酸塩が少なくなるため、
通常、機内には溶解量より多くモリブデン酸塩を投入
し、過飽和状態で用いられている。このため、腐食抑制
剤がその循環サイクル中で吸収液の濃度が高くかつ温度
が低い箇所（すなわち、第２吸収液供給路の第１熱交換
部の下流側箇所）で再結晶し、徐々に吸収液中の腐食抑
制剤の濃度が低下して腐食抑制作用が低下する、あるい
は、その腐食抑制作用の低下を防止するために定期的に
腐食抑制剤を追加する等の保守作業が必要であるといっ
た、腐食抑制剤の管理面での問題がある。しかしなが
ら、上記従来の吸収冷凍機では、希釈運転時に蒸発器下
部の冷媒溜部の冷媒を吸収器下部に流しているのである
が、その吸収器下部に溜まっている吸収液は冷媒を吸収
しているのでその濃度が他の箇所に比して低いため、そ
の吸収器下部は腐食抑制剤が殆ど再結晶していない箇所
であり、従って、従来の吸収冷凍機の希釈運転は、再結
晶している腐食抑制剤を再溶解するという面ではほとん
ど効果がない。つまり、上記従来の吸収冷凍機の希釈運
転は、臭化リチウムの再結晶を防止するという本来の目
的は達成しているのであるが、再結晶した腐食抑制剤を
再溶解して吸収液中の腐食抑制剤の濃度を適性に維持す
るという面ではほとんど効果のないものであった。従っ
て、上記従来の吸収冷凍機では、依然として、上記の腐
食抑制剤の管理面での問題は何ら解決されていなかっ
た。本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであ
り、この種吸収冷凍機において、希釈運転の合理的な改
善を行うことにより、腐食抑制剤の管理面での保守作業
の低減を図るとともに、腐食抑制剤による腐食抑制を確
実に行えるようにする点にある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明による吸収冷凍機
の特徴構成は、前記冷媒溜部の前記冷媒を、前記第１熱
交換部の上流側で前記第２吸収液供給路に供給する希釈
運転用供給路を設けるとともに、その希釈運転用供給路
に、その希釈運転用供給路を通して前記冷媒溜部の前記
冷媒を前記第２吸収液供給路に供給する状態としない状
態とに切り換える切り換え手段を設け、前記希釈運転用
供給路を通流する前記冷媒と前記冷却用パイプを通流す
る前記冷却用流体との間で熱交換する第２熱交換部を設
けてある点にある。

【０００５】

【作用】上記特徴構成によれば、希釈運転時には、希釈
運転用供給路を通して冷媒溜部の冷媒を第２吸収液供給
路に供給する状態に切り換え手段を切り換えて、蒸発器
下部の冷媒溜部の冷媒を第２熱交換部においてパイプを
通流する冷却用流体との間で熱交換かつ昇温（冷媒溜部
の冷媒の温度（５〜１０℃）は冷却用流体の温度（２５
〜３２℃）に比して低いので、熱交換により昇温され
る）した後、その昇温冷媒を吸収液循環サイクル中で腐
食抑制剤が最も再結晶しやすい箇所、すなわち、循環サ
イクル中の他の箇所に比して吸収液の濃度が高くかつ温
度が低い第２吸収液供給路の第１熱交換部の下流箇所に
対してその上流側、すなわち、第２吸収液供給路の第１
熱交換部の上流側に一気に供給する。従って、希釈運転
を実施することにより、冷媒により吸収液を希釈して吸
収液の濃度を低下させて臭化リチウムの再結晶を防止す
るといった希釈運転本来の目的は達成しながら、第２吸
収液供給路の第１熱交換部の下流箇所で再結晶している
腐食抑制剤を、冷媒に効果的に再溶解することができ
る。

【０００６】

【発明の効果】その結果、この種吸収冷凍機において、
常に吸収液中の腐食抑制剤の濃度を適正範囲に維持でき
ることとなって、腐食抑制剤の管理面での保守作業の低
減を図るとともに、腐食抑制剤による腐食抑制を確実に
行うことができるにようになった。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を二重効用吸収冷凍機
に適用した例について、図面に基づいて説明する。

【０００８】先ず、この二重効用吸収冷凍機の概略構成
について説明する。この吸収冷凍機は、主に、冷媒とし
ての水を蒸発させる蒸発器１と、その蒸発器１で発生し
た冷媒蒸気をモリブデン酸リチウム等の腐食抑制剤を含
有した臭化リチウム等の吸収液に吸収させる吸収器２
と、冷媒を吸収した吸収液から冷媒を蒸気として分離す
ることにより吸収液を再生する高温再生器３及び低温再
生器４と、前記高温再生器３及び低温再生器４で分離さ
れた冷媒蒸気を凝縮させる凝縮器５等を設けている。蒸
発器１と吸収器２とを互いに連通状態で容器Ｙ内に配設
するとともに、容器Ｙ内の蒸発器１の下部に冷媒を溜め
る冷媒溜部１ａ及び吸収器２の下部に冷媒を吸収した吸
収液を溜める吸収液溜部２ａを区画形成してある。又、
低温再生器４と凝縮器５とを一体的に構成し、その一体
的に構成した低温再生器４と凝縮器５とを、蒸発器１と
吸収器２とを配設した容器Ｙの上方部に配置してある。
６は、容器Ｙ内を抽気する抽気装置である。

【０００９】高温再生器３及び低温再生器４で冷媒を分
離することにより再生した吸収液を吸収器２に供給する
ように、低温再生器４と吸収器２とを第２吸収液供給路
９で接続し、蒸発器１で蒸発した冷媒蒸気を吸収器２に
おいて吸収液に吸収させるとともにその冷媒を吸収した
吸収液を吸収液溜部２ａに溜め、その吸収液溜部２ａの
冷媒を吸収した吸収液を高温再生器３及び低温再生器４
に順次供給するように、吸収液溜部２ａと高温再生器３
とを吸収液ポンプ７を介装した第１吸収液供給路８の前
部８ａで、及び、高温再生器３と低温再生器４とを第１
吸収液供給路８の後部８ｂで接続してある。

【００１０】図中、１７は第１吸収液供給路８の８ａ部
を通流する吸収液と第２吸収液供給路９を通流する吸収
液との間で互いに熱交換する第１熱交換部、及び、１８
は第１吸収液供給路８の８ａ部を通流する吸収液と第１
吸収液供給路８の８ｂ部を通流する吸収液との間で互い
に熱交換する第３熱交換部であり、第１熱交換部１７は
第１吸収液供給路８の８ａ部を通流する吸収液を加熱す
るとともに第２吸収液供給路９を通流する吸収液を冷却
するためのものであり、第３熱交換部１８は第１吸収液
供給路８の８ａ部を通流する吸収液を加熱するためのも
のである。

【００１１】上述のように、腐食抑制剤を含有した吸収
液は、高温再生器３、第１吸収液供給路８の８ｂ部（第
３熱交換部１８経由）、低温再生器４、第２吸収液供給
路９（第１熱交換部１７経由）、吸収器２、吸収液溜部
２ａ、吸収液ポンプ７、第１吸収液供給路８の８ａ部
（第１熱交換部１７及び第３熱交換部１８経由）を循環
する循環サイクルを循環する。

【００１２】また、高温再生器３で発生した冷媒蒸気を
凝縮器５に供給するとともにその冷媒蒸気で低温再生器
４内の吸収液を加熱するように、高温再生器３と凝縮器
５とを低温再生器４内を通過させている冷媒蒸気供給路
１０で接続し、その冷媒蒸気供給路１０から供給された
冷媒蒸気と低温再生器４で発生した冷媒蒸気とを凝縮器
５で凝縮し、その凝縮した冷媒を自然流下させて冷媒溜
部１ａに供給するように第１冷媒供給路１１を凝縮器５
と蒸発器１とに接続し、冷媒溜部１ａの冷媒を蒸発器１
の上部から供給するように冷媒ポンプ１３とバルブ１４
とを介装した第２冷媒供給路１２を冷媒溜部１ａと蒸発
器１とに接続し、そして、冷媒ポンプ１３により第２冷
媒供給路１２を介して蒸発器１の上部から供給した冷媒
を所定の低圧下で蒸発させて、その冷媒の蒸発潜熱によ
り蒸発器１内に配設してある冷水パイプ１５内を通流す
る水を冷却し、その冷却水を所定箇所に送り冷房等を行
わせるように構成してある。１６は、吸収器２内及び凝
縮器５内を通過させる状態で配設してある冷却用流体を
通流する冷却用パイプであり、吸収器２において吸収液
の冷却を行い、凝縮器５において冷媒蒸気を冷却して凝
縮させる。

【００１３】次に、本発明の特徴である希釈運転の構成
について説明する。図中、１９は冷媒溜部１ａの冷媒
を、第１熱交換部１７の上流側で第２吸収液供給路９に
供給する冷媒の希釈運転用供給路であり、第２冷媒供給
路１２の冷媒ポンプ１３介装位置とバルブ１４介装位置
との間部と第２吸収液供給路９の第１熱交換部１７上流
側部とに接続してある。２０は、希釈運転用供給路１９
を通して冷媒溜部１ａの冷媒を第２吸収液供給路９に供
給する状態としない状態とに切り換える切り換え手段と
してのバルブであり、２１は希釈運転用供給路１９を通
流する冷媒と冷却用パイプ１６を通流する冷却用流体と
の間で熱交換する第２熱交換部である。尚、冷媒溜部１
ａの冷媒、すなわち、希釈運転用供給路１９を通流する
冷媒の温度は５〜１０℃であり、一方冷却用パイプ１６
を通流する冷却用流体の温度は２５〜３２℃程度であ
り、希釈運転用供給路１９を通流する冷媒と冷却用パイ
プ１６を通流する冷却用流体との間で互いに熱交換する
ことにより、希釈運転用供給路１９を通流する冷媒を昇
温することができる。

【００１４】腐食抑制剤を含有した吸収液の上述循環サ
イクル中で、吸収液の濃度及び温度は場所によって異な
るのであるが、第２吸収液供給路９の第１熱交換部１７
の下流側箇所は吸収液の濃度が最も高くかつ温度が比較
的低い場所であり、この箇所が腐食抑制剤の再結晶が最
も発生しやすい箇所である。つまり、本発明の吸収冷凍
機は、運転停止に引き続いて自動的に希釈運転を所定時
間実施するようにしてあり、その希釈運転は、開始に伴
いバルブ２０を自動的に開動するとともに、冷媒ポンプ
１３を起動して、冷媒溜部１ａの冷媒を一気に希釈運転
用供給路１９を通じて、その希釈運転用供給路１９の途
中の第２熱交換部２１で昇温した後、腐食抑制剤が再結
晶している第２吸収液供給路９の第１熱交換部１７の下
流側箇所に対してその上流側、すなわち、第２吸収液供
給路９の第１熱交換部１７の上流側に供給するととも
に、吸収液を吸収液ポンプ７により上述の循環サイクル
で循環させるようにしてある。従って、冷媒により吸収
液を希釈して吸収液の濃度を低下させて臭化リチウムの
再結晶を防止するといった希釈運転本来の目的を達成し
ながら、再結晶している腐食抑制剤を高温の冷媒に効果
的に再溶解することができて、常に吸収液中の腐食抑制
剤の濃度を適正範囲に維持できるのである。尚、希釈運
転の開始に伴うバルブ２０の開動に従って、バルブ１４
は閉動する方が好ましいが、その開度は適宜調整でき
る。

【００１５】〔別実施例〕上記実施例では、二重効用吸
収冷凍機に本発明を適用する場合を例示したが、単効用
吸収冷凍機に適用することも可能である。また、水冷式
吸収冷凍機、あるいは、空冷式吸収冷凍機いずれにも適
用可能である。

【００１６】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】二重効用吸収冷凍機の構成図

【符号の説明】

１ 蒸発器 １ａ 冷媒溜部 ２ 吸収器 ３，４ 再生器 ８ 第１吸収液供給路 ９ 第２吸収液供給路 １２ 冷媒供給路 １６ 冷却用パイプ １７ 第１熱交換部 １９ 希釈運転用供給路 ２０ 切り換え手段 ２１ 第２熱交換部

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F25B 15/00 303 F25B 15/00 F25B 15/00 306

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒を蒸発する蒸発器（１）の下部に前
   記冷媒を溜める冷媒溜部（１ａ）を設け、前記蒸発器
   （１）で蒸発された冷媒蒸気を腐食抑制剤を含有した吸
   収液に吸収する吸収器（２）内に冷却用流体を通流する
   冷却用パイプ（１６）を設置し、前記冷媒溜部（１ａ）
   の前記冷媒を前記蒸発器（１）に供給する冷媒供給路
   （１２）と、前記吸収器（２）で前記冷媒蒸気を吸収し
   た前記吸収液を再生器（３),（４）に供給する第１吸収
   液供給路（８）と、前記再生器（３),（４）で再生した
   前記吸収液を前記吸収器（２）に供給する第２吸収液供
   給路（９）とを設け、前記第１吸収液供給路（８）を通
   流する前記吸収液と前記第２吸収液供給路（９）を通流
   する前記吸収液との間で熱交換する第１熱交換部（１
   ７）を設けた吸収冷凍機であって、 前記冷媒溜部（１ａ）の前記冷媒を、前記第１熱交換部
   （１７）の上流側で前記第２吸収液供給路（９）に供給
   する希釈運転用供給路（１９）を設けるとともに、その
   希釈運転用供給路（１９）に、その希釈運転用供給路
   （１９）を通して前記冷媒溜部（１ａ）の前記冷媒を前
   記第２吸収液供給路（９）に供給する状態としない状態
   とに切り換える切り換え手段（２０）を設け、前記希釈
   運転用供給路（１９）を通流する前記冷媒と前記冷却用
   パイプ（１６）を通流する前記冷却用流体との間で熱交
   換する第２熱交換部（２１）を設けてある吸収冷凍機。